南瓜的根系
一、南瓜的根系
(一)根系的特點(diǎn)南瓜為直根系,由主根、側(cè)根和次生根構(gòu)成,根系發(fā)達(dá),分布廣,根群的主要部分分布在10~40cm的耕層中。南瓜是瓜類蔬菜中根系最發(fā)達(dá)的,前蘇聯(lián)魯賓曾測定:一株長成的甜瓜主要根系總長度為32m,西瓜為57.5m,而南瓜為171.5m。南瓜種子發(fā)芽后以每日生長2.5cm的速度扎入土中,主根入土可深達(dá)2.0m,一般直根深60cm。側(cè)根在旺盛生長期每天生長6cm,一級側(cè)根有20余條,一般長50cm,最長可達(dá)140cm;并可分生出3~4級側(cè)根,形成強(qiáng)大的根群。在地膜覆蓋栽培時(shí),透過地膜可以看到土壤表面都有白色根的分布。南瓜吸收水分和無機(jī)鹽(養(yǎng)分)能力強(qiáng),并且具有較強(qiáng)的耐瘠薄能力和抗旱性。因此,在貧瘠的荒坡、田邊地角、房前屋后的空地上均可生長。
南瓜的根系容易木栓化,受損傷后再生力弱。因此,不耐移栽。如果需要移栽,幼苗移栽要掌握在子葉展開至1葉期,幼苗長到2片真葉以后的移栽成活率較低,并且緩苗時(shí)間長。因此,育苗移栽強(qiáng)調(diào)營養(yǎng)缽育苗或營養(yǎng)紙袋育苗。
(二)根的形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)南瓜根的主要吸收部位為根尖,根尖有適應(yīng)土壤穿扎和吸收養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
1.根尖形態(tài)南瓜根尖長度只有幾厘米,依次為:根冠,分生組織區(qū),伸長區(qū),根毛區(qū)。
(1)根冠。由成活的薄壁細(xì)胞組成,外層排列疏松,根冠細(xì)胞在根系生長時(shí)受磨損而脫落,起到保護(hù)分生組織區(qū)的作用,保護(hù)根尖生長點(diǎn)不受土壤磨損。細(xì)胞外壁有高度水合狀的多糖粘液,方便根尖入土伸長及吸收。根冠細(xì)胞脫落后,由分生組織區(qū)附近的根冠細(xì)胞繼續(xù)分裂產(chǎn)生新的細(xì)胞,保證根冠維持一定的形狀和厚度。
(2)分生組織區(qū)。即根的生長點(diǎn),南瓜根尖中有表皮原、皮層原、中柱原及根冠原等4種組織的分化區(qū),但是這些組織原的分化不明顯,都存在于一個(gè)共同的分生組織區(qū)中。據(jù)吉澤夫斯基(Janczewski)觀察:印度南瓜根尖分生組織區(qū)含有7層形成層狀細(xì)胞,隨著根的生長,最外圍的細(xì)胞增大成熟后成為根冠,中部的衍生細(xì)胞分化成中柱及皮層,鄰近的旁側(cè)細(xì)胞分化成表皮,被稱為開放的分生組織類型,是葫蘆科南瓜和豆科等特有的。
(3)伸長區(qū)。長2~5mm,由分生區(qū)分裂而來,分裂活力隨著生長不斷減弱,同時(shí)由于細(xì)胞大量吸收水分,膨壓增大,細(xì)胞壁不斷擴(kuò)展,細(xì)胞逐漸延長,從而使根尖不斷向前推進(jìn),形成伸入土壤的動(dòng)力。
(4)根毛區(qū)。占根尖總長度的3/4,1~3cm。根毛是水分和無機(jī)鹽吸收的主要部位,在根毛區(qū)內(nèi)可見到根的初生組織分化。
(三)初生根南瓜初生根的解剖結(jié)構(gòu)是四原型的,即4組初生木質(zhì)部與4組初生韌皮部交叉排列。其外是原生中柱,外被中柱鞘所包圍(圖2-2)。中柱鞘為單列細(xì)胞,位于4組韌皮部外。皮層最內(nèi)部為內(nèi)皮層,其他皮層細(xì)胞含有7~10層大的薄壁細(xì)胞。皮層外是筒狀伸長的表皮細(xì)胞。
(四)側(cè)根南瓜的側(cè)根和其他被子植物一樣,通常起源于維管束鞘組織,伸向原生木質(zhì)部輻射角之外。這時(shí),中柱維管束鞘參與側(cè)根軸的中柱部分分化,內(nèi)皮層及初生根鄰近的皮層細(xì)胞,形成根原基的外圍區(qū)。側(cè)根形成開始于鄰接原生木質(zhì)部輻射角處2至數(shù)個(gè)中柱鞘細(xì)胞先循徑向膨大;隨后,側(cè)根原始細(xì)胞開始切線向(平周的)及徑向(垂周的)分裂,內(nèi)皮層細(xì)胞形成一群圓錐形的分生組織細(xì)胞,組成像母根上一樣的頂端分生組織。側(cè)根原基繼續(xù)生長、膨大和伸長,將內(nèi)皮層及其外覆蓋的皮層和表皮擠破或使組織移位。側(cè)根的木質(zhì)部和韌皮部與母根主軸相應(yīng)的組織相連。
據(jù)觀察,南瓜的側(cè)根發(fā)生在初生根發(fā)育的早期,即原生韌皮部正在分化之時(shí),和原生木質(zhì)部發(fā)育之前?;萃ⅲ╳hiting)曾在南瓜根尖中看到,側(cè)根原基發(fā)生在頂端分生組織1mm處,并認(rèn)為朝向原生木質(zhì)部輻射角內(nèi)方2~3層皮層細(xì)胞的徑向分裂,標(biāo)志著側(cè)根開始形成。
(五)次生根南瓜的主根和較大的支根,在初生中柱組織完全成熟時(shí)或之前開始次生增粗。這時(shí)小的吸收根,仍為初生狀態(tài),存活的時(shí)間也短。南瓜根的次生構(gòu)造,產(chǎn)生于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間的原形成層細(xì)胞。這些位于初生韌皮部中段的原形成層細(xì)胞進(jìn)行切線向及徑向分裂,所產(chǎn)生的細(xì)胞分化,離心的成長為次生韌皮部分子,向心的成長為次生木質(zhì)部分子。此外,根的次生生長還包括由木栓形成層所產(chǎn)生的周皮。
在南瓜根次生增厚的橫剖面上,次生組織有四大楔形組,為中柱鞘細(xì)胞分裂形成的射線所分隔(圖2-1、2-2)。當(dāng)次生增厚進(jìn)行時(shí),皮層及表皮組織開裂,但中柱鞘區(qū)繼續(xù)與形成層的活動(dòng)同步增長。同時(shí),在次生韌皮部之外保持一個(gè)多層的細(xì)胞區(qū),產(chǎn)生木栓形成層,形成保護(hù)組織周皮。
圖2-1 南瓜初生根的橫剖面(引自李揚(yáng)漢)
圖2-2 南瓜成熟根的橫剖面(引自李揚(yáng)漢)
南瓜根的次生木質(zhì)部含有大的導(dǎo)管、管胞、纖維以及小的等徑薄壁組織細(xì)胞。次生韌皮部位于次生木質(zhì)部外的4個(gè)區(qū)內(nèi),彼此分隔,外被中柱鞘組織包圍。南瓜的篩管是蔬菜植物中最大的,其平均直徑可達(dá)0.05mm。
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